.NET生成漂亮桌面背景

  • 2019 年 10 月 3 日
  • 筆記

.NET生成漂亮桌面背景

一天，我朋友指著某某付費軟體對我說，這個東西不錯，每天生成一張桌面背景，還能學英語（放置名人名言和翻譯）！我說，這東西搞不好我也能做，然後朋友說，「如果你搞出來了，我願意給你付費$$$$元」，然後就有了今天的故事?。

該桌面背景效果如下：

該桌面背景有4個特點：

  1. 背景為一張從必應下載的壁紙
  2. 英文為隨機的名人名言，從API獲取
  3. 注意文件下文有陰影，使用Direct2D
  4. 英文被翻譯成了中文，使用了Azure Cognitive Service

當然還有重要的，需要將這張圖片設為桌面背景，這通過Windows API完成。下面我將對裡面的功能點一一講解。

第一步 下載必應壁紙

bing.com每天提供了一張壁紙，下載bing壁紙是最簡單的方式。根據用戶協議，必應每日圖片允許（也只允許）用戶將其設置為桌面背景，因此可以放心使用。

bing壁紙的API如下：

https://www.bing.com/HPImageArchive.aspx?format=js&idx=0&n=5&mkt=zh-cn

使用瀏覽器訪問，格式如下：

由圖可見，API返回了一個JSON，裡面一個images的數組，裡面元素中的url屬性即是bing壁紙。可以通過拼接https://www.bing.com來下載今天的bing壁紙：

因此，本段也分為三小步，用C#程式碼可以這樣寫：

1. 下載bing.com壁紙查詢API

下載使用HttpClient，注意HttpClient在單個應用中應該定義為靜態的。程式碼如下：

var http = new HttpClient();  string url = @"https://www.bing.com/HPImageArchive.aspx?format=js&idx=0&n=5&mkt=zh-cn";  string content = await http.GetStringAsync(url);

注意其中的&n=5中的5，指的是最新的5張照片，如果想獲取10張，可以將5改成10。

2. 解析返回的壁紙JSON資訊

解析JSON有很多方式，本文使用傳統的Json.NET/Newtonsoft.Json來做：

string json = JToken.Parse(content);  string images = json["images"]      .Select(x => x["url"].ToString())      .Select(x => "https://cn.bing.com" + x);  string pictureUrl = images.First();

注意第二行程式碼，其實可以直接獲取所有的bing壁紙。

3. 下載完成的壁紙圖片

這一步也通過HttpClient完成：

var fileName = Path.GetTempFileName();  File.WriteAllBytes(fileName, await http.GetByteArrayAsync(url));  return fileName;

然後下載的圖片就保存在fileName這個變數所表達的路徑中了。

注意：不一定非要下載到文件中，下載到記憶體中亦可，但下文中的程式碼需要少許調整，這裡就不深入了。

第二步 獲取名人名言

我在網上找了一下，有不少網站都提供了英語名人名言服務，其中還不乏免費服務。本文使用的是favqs.com提供的API（隨便找的），該API每次調用都會返回不同的「名人名言」，我試了一下，可堪一用，免費API調用地址如下：

https://favqs.com/api/qotd

返回的json格式如下：

{      "qotd_date": "2019-09-30T00:00:00.000+00:00",      "quote": {          "id": 61060,          "dialogue": false,          "private": false,          "tags": [              "work"          ],          "url": "https://favqs.com/quotes/voltaire/61060-let-us-work-w-",          "favorites_count": 0,          "upvotes_count": 1,          "downvotes_count": 0,          "author": "Voltaire",          "author_permalink": "voltaire",          "body": "Let us work without theorizing, tis the only way to make life endurable."      }  }

可以看到作者和文本，可以使用author和body兩個欄位來表示。

這部分使用C#程式碼下載和解析過程如下：

async Task<string> GetQuote()  {      var url = @"https://favqs.com/api/qotd";      var content = await http.GetStringAsync(url);      var json = JToken.Parse(content);      return json["quote"]["body"] + "rntttt——" + json["quote"]["author"];  }

如程式碼所示，我將body和author兩個欄位拼接成了一個字元串，可以直接使用，像這樣：

Let us work without theorizing, tis the only way to make life endurable.                  ——Voltaire

第三步 生成圖片（加陰影）

這步使用Direct2D，比較複雜，要注意的點很多，各位可以選擇跳過這一步（直接拿程式碼?），或者稍微看看。

string GenerateWallpaper(string pictureFileName, string english, string chinese)  {      var wic = new WIC.ImagingFactory2();      var d2d = new D2D.Factory();      float dpi = d2d.DesktopDpi.Width;      Size2 size = new Size2(Screen.PrimaryScreen.Bounds.Width, Screen.PrimaryScreen.Bounds.Height);      WIC.FormatConverter image = CreateWicImage(wic, pictureFileName);      using (var wicBitmap = new WIC.Bitmap(wic, size.Width, size.Height, WIC.PixelFormat.Format32bppPBGRA, WIC.BitmapCreateCacheOption.CacheOnDemand))      using (var target = new D2D.WicRenderTarget(d2d, wicBitmap, new D2D.RenderTargetProperties()))      using (var dc = target.QueryInterface<D2D.DeviceContext>())      using (var bmpPicture = D2D.Bitmap.FromWicBitmap(target, image))      using (var dwriteFactory = new SharpDX.DirectWrite.Factory())      using (var brush = new SolidColorBrush(target, SharpDX.Color.LightGoldenrodYellow))      using (var bmpLayer = new D2D.Bitmap1(dc, target.PixelSize,          new D2D.BitmapProperties1(new D2D.PixelFormat(SharpDX.DXGI.Format.B8G8R8A8_UNorm, D2D.AlphaMode.Premultiplied), dpi, dpi, D2D.BitmapOptions.Target)))      {          var oldTarget = dc.Target;          dc.Target = bmpLayer;          target.BeginDraw();          {              var textFormat = new DWrite.TextFormat(dwriteFactory, "Tahoma", size.Height / 27);                // draw English              {                  var textLayout = new DWrite.TextLayout(dwriteFactory, english, textFormat, target.Size.Width * 0.75f, float.MaxValue);                  var center = new Vector2((target.Size.Width - textLayout.Metrics.Width) / 2, (target.Size.Height - textLayout.Metrics.Height) / 2);                  target.DrawTextLayout(new Vector2(center.X, center.Y), textLayout, brush);              }              {                  // draw Chinese                  var textLayout = new DWrite.TextLayout(dwriteFactory, chinese, textFormat, target.Size.Width * 0.75f, float.MaxValue);                  var center = new Vector2((target.Size.Width - textLayout.Metrics.Width) / 2, target.Size.Height - textLayout.Metrics.Height - size.Height / 18);                  target.DrawTextLayout(new Vector2(center.X, center.Y), textLayout, brush);              }          }          target.EndDraw();            // shadow          var shadow = new D2D.Effects.Shadow(dc);          shadow.SetInput(0, bmpLayer, new RawBool(false));            dc.Target = oldTarget;          target.BeginDraw();          {              target.DrawBitmap(bmpPicture, new RectangleF(0, 0, target.Size.Width, target.Size.Height), 1.0f, BitmapInterpolationMode.Linear);              dc.DrawImage(shadow, new Vector2(size.Height / 150.0f, size.Height / 150.0f));              dc.UnitMode = UnitMode.Pixels;              target.DrawBitmap(bmpLayer, 1.0f, BitmapInterpolationMode.Linear);          }          target.EndDraw();            string wallpaperFileName = Path.GetTempPath() + "wallpaper.png";          using (var wallpaperStream = File.OpenWrite(wallpaperFileName))          {              SaveD2DBitmap(wic, wicBitmap, wallpaperStream);              wallpaperStream.Close();              return wallpaperFileName;          }      }  }    WIC.FormatConverter CreateWicImage(WIC.ImagingFactory wicFactory, string filename)  {      using (var decoder = new WIC.JpegBitmapDecoder(wicFactory))      using (var decodeStream = new WIC.WICStream(wicFactory, filename, NativeFileAccess.Read))      {          decoder.Initialize(decodeStream, WIC.DecodeOptions.CacheOnLoad);          using (var decodeFrame = decoder.GetFrame(0))          {              var converter = new WIC.FormatConverter(wicFactory);              converter.Initialize(decodeFrame, WIC.PixelFormat.Format32bppPBGRA);              return converter;          }      }  }    void SaveD2DBitmap(WIC.ImagingFactory wicFactory, WIC.Bitmap wicBitmap, Stream outputStream)  {      using (var encoder = new WIC.BitmapEncoder(wicFactory, WIC.ContainerFormatGuids.Png))      {          encoder.Initialize(outputStream);          using (var frame = new WIC.BitmapFrameEncode(encoder))          {              frame.Initialize();              frame.SetSize(wicBitmap.Size.Width, wicBitmap.Size.Height);                var pixelFormat = wicBitmap.PixelFormat;              frame.SetPixelFormat(ref pixelFormat);              frame.WriteSource(wicBitmap);                frame.Commit();              encoder.Commit();          }      }  }

要看的話，要點如下：

  1. 圖片大小是由主顯示器解析度決定的，可以使用Screen.PrimaryScreen.Bounds.Width/Screen.PrimaryScreen.Bounds.Height獲取；
  2. 一定要注意不同電腦的DPI設置，這樣可以保證高DPI和低DPI的顯示器都能有完美的效果，這部分是使用d2d.DesktopDpi.Width獲取的，請注意裡面的使用方式（最重要的是用不同客戶的電腦親自運行看看)；
  3. 字體大小是根據圖片的高度決定的，如程式碼所示，字體大小為size.Height / 27；
  4. 雖然程式碼前後順序是先畫文字、再畫陰影，但實際生成程式碼部分，是先畫陰影、再畫文字，這樣確保文字在陰影之上；
  5. 可以使用textLayout.Metrics獲取生成文字的寬度和高度，這樣可以確保文件顯示在中心位置；
  6. 注意下文中dc.UnitMode = UnitMode.Pixels，這是確保DPI顯示正常。說來複雜，長話短說就是這其實很合理，前面設置了DPI，該DPI不僅影響文字，也會影響圖片，但實際上圖片不應該被DPI影響。

以後有機會我會多聊聊Direct2D，這簡直是一個寶庫。

第四步 將文字翻譯成中文

翻譯服務API提供商就更多了，選擇很多。我用的是Azure Cognitive Service，它也是免費的（也有付費版本）。創建這個服務後，它會提供兩個單獨的key，使用這個key即可調用翻譯服務了：

不像是阿里雲、AWS那種，Azure會為不同的服務提供不同的Access Key，這樣做可能更容易控制資訊安全一些。

Azure提供了SDK，因此調用起來非常簡單：

async Task<string> EnglishToChinese(string english)  {      var client = new TranslateClient(new CognitiveServicesConfig { SubscriptionKey = Util.GetPassword("Translate_Free") });      var response = await client.TranslateAsync(new RequestContent { Text = english }, new RequestParameter { To = new string[] { "zh-Hans" } });      return response[0].Translations[0].Text;  }

其實它的功能非常強大，甚至還能多國語言同步翻譯等等。

最後一步 設置桌面背景

這一步調用Windows API，直接使用「祖傳程式碼」即可：

public sealed class Wallpaper  {      const int SPI_SETDESKWALLPAPER = 20;      const int SPIF_UPDATEINIFILE = 0x01;      const int SPIF_SENDWININICHANGE = 0x02;        [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto)]      static extern int SystemParametersInfo(int uAction, int uParam, string lpvParam, int fuWinIni);        public enum Style : int      {          Tiled,          Centered,          Stretched      }        public static void Set(string pictureFileName, Style style)      {          RegistryKey key = Registry.CurrentUser.OpenSubKey(@"Control PanelDesktop", true);          if (style == Style.Stretched)          {              key.SetValue(@"WallpaperStyle", 2.ToString());              key.SetValue(@"TileWallpaper", 0.ToString());          }            if (style == Style.Centered)          {              key.SetValue(@"WallpaperStyle", 1.ToString());              key.SetValue(@"TileWallpaper", 0.ToString());          }            if (style == Style.Tiled)          {              key.SetValue(@"WallpaperStyle", 1.ToString());              key.SetValue(@"TileWallpaper", 1.ToString());          }            SystemParametersInfo(SPI_SETDESKWALLPAPER,              0,              pictureFileName,              SPIF_UPDATEINIFILE | SPIF_SENDWININICHANGE);      }  }

使用時，直接這樣調用：

Wallpaper.Set(wallpaperFileName, Wallpaper.Style.Centered);

注意：由於第三步中確保了解析度一樣，因此也不用關心第二個參數。

總結

最後看一下執行效果：

然而最後，我那個朋友說，你這東西要是支援Linux就好咯。我不用Linux，所以我也不打算支援（我看他其實也根本不用Linux），因此最後說好的$$$$我一分錢也沒拿到?。

所以這部分程式碼我托盤而出，向各位免費相送，分為帶翻譯版本和不帶翻譯版本，不帶翻譯版本可直接使用，帶翻譯版本需要註冊一個免費Azure帳號（其實也能運行，只是翻譯中文會顯示翻譯錯誤）。願博君一笑：

無翻譯：https://github.com/sdcb/blog-data/blob/master/2019/20190930-wallpaper-by-dotnet/PictureAndQuote-Wallpaper.linq  帶翻譯：https://github.com/sdcb/blog-data/blob/master/2019/20190930-wallpaper-by-dotnet/PictureAndQuote-Wallpaper-T.linq

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